35KV变电所防雷接地保护设计(6)

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重要电气设备，其绝缘较弱，万一发生反击，必将造成严重后果。

3.4 35KV变电站直击雷防护的避雷针设计

变电站所处地区土壤电阻率2×102Ω·m，虽然不大于500Ω·m，但由于是35KV电压级的配电装置，故不宜采用构架式避雷针。 3.4.1采用两根等高避雷针进行防护设计

由于此35KV变电站，占地面积长50m，宽40m,变电站的最高点高度为20m,在变电站宽两侧对称位置上距5m处设立两等高避雷针。如图3-2所示。 避雷针1

50m 60m 20m 避雷针2

20m 35KV母线架 变配电装置 10.5KV母线架 门型框架 图3-2 两等高避雷针位置图

据题有：两针间距D=5+50+5=60m。设避雷针高度为h，又变电站的最高点为20m，故hx=20m。

（1）在避雷针1或2的一侧按单避雷针来计算 显然有 hx

rx?(1.5h?2hx)p 且要rx?20m ，故h?42m。

（2）在避雷针1号2号之间，D12=60m, 两等高避雷针针在hx=20m高度处的最小保护宽度有

bx?(25?5)2?202，故有bx?36m；

h0?h?D7p 所以h?56 m。

又

bx?1.5(h0?hx)且

综上所述，只用两根等高避雷针实现对变电站的直击雷防护，需要求避雷针

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高度不小于56m。

由于不宜采用构架式避雷针，只能用两根60m的避雷针按图3-4-1设计联合保护。其中支架高58m，接闪器选2m长，直径为12～16mm的圆钢，引下线选截面12mm×4mm扁钢。接闪器和引下线要做防腐处理。 3.4.2采用四根等高避雷针进行防护设计

变电站的最高建筑物是门型框架，高度为20m，35KV与10.5KV母线架高度都为15m,变电装置屋高为8m。采用四根等高避雷针对变电站进行防护，避雷针1号与2号，3号与4号处于水平位置上，如图3-3所示。

图3-3 四等高避雷针的位置图

（1）门型框架两侧，1号和2号针之间，假设选高度为40m的避雷针，即40m,20m。

显然 hx=h/2 故1号2号单根保护半径rx为：

避雷针1 避雷针3

35KV母线架

2m 避雷针4

变配电装置

10.5KV母线架

门型框架

避雷针2

2m 50m 60m

rx?(h?hx)p

= （40-20）×0.79 =15.8m

两等高避雷针针联合保护范围 D12=60m h0=40-60/(7×0.79)=29.2m

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bx=1.5×(29.2-20)=13.8m

（2）35KV侧，3号和4号之间，选用40m高的避雷针即h=40m,hx=15m。 显然 hx

rx?(1.5h?2hx)p

=（1.5×40-2×15）×0.79 =23.7m

两等高避雷针针联合保护范围 D34=60m h0=40-60/(7×0.79)=29.2m bx=1.5×(29.2-15)=21.3m

（3）35KV与10.5KV同一侧，2号与4号避雷针之间，选用40m 高的避雷针即h=40m , hx= 15m。

显然 hx

rx?(1.5h?2hx)p

=（1.5×40-2×15）×0.79 =23.7m

两等高避雷针针联合保护范围 D24=36m h0=40-36/(7×0.79)=33.5m bx=1.5×(33.5-15)=27.8m

（4）35KV与10.5KV对角线一侧，2 号和3 号针之间, 选用40m 高的避雷针即h=40m，hx= 15m。

显然 hx

rx?(1.5h?2hx)p

=（1.5×40-2×15）×0.79 =23.7m

两等高避雷针针联合保护范围 D24=62m h0=40-62/(7×0.79)=28.8m bx=1.5×(28.8-15)=20.7m

由以上计算结果可见, 这四根针可以将整个变电站站都保护到位。所以可选四根40m的避雷针按图3-4-2设计联合保护。其中支架高38.5m，接闪器选1.5m长，直径为12～16mm的圆钢，引下线选截面12mm×4mm扁钢。接闪器和引下线要做防腐处理。

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第4章 变电站雷电侵入波防护

4.1变电站对雷电侵入波防护概述

雷击输电线路的次数远多于雷击变电站，所以沿线路侵入变电站的雷电侵入波较常见。再加上输电线路的绝缘水平（即绝缘子串50%冲击放电电压U50%）比变压器及其他电气设备的冲击绝缘水平高得多，因此，变电站对雷电侵入波的防护显得很重要。

在变电站内装设避雷器是变电站对侵人波防护的主要措施。现阶段, 大部分变电站都采取使用氧化锌避雷器代替原来的阀型避雷器。主要由于氧化锌避雷 器除具有较理想的非线性伏安特性外, 还有无间隙、无续流、电气所受过电压可以降低和通流容量大, 可以用来限制内部过电压等等优点。然而，要有效及经济地保护变电站所有电气设备，不仅要正确选择避雷器，还要合理地确定避雷器的接线；同时还要限制由线路传来的雷电波陡度及流过避雷器的雷电流幅值。

4.2 避雷器的设计

4.2.1避雷器的防护距离

以主变压器为保护对象，雷电波沿变电站进线侵入，避雷器连接点距离变压器连接点的最大允许电气距离。在此称为避雷器的防护距离，参见图4-1。

图4-1 分析避雷器保护距离的简单回路

当雷电波入侵时,变压器上的电压具有振荡性质,其振荡轴为避雷器的残压

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Uc5。主要原因是由于避雷器动作后产生的电压波在避雷器和变压器之间多次反

射引起,因此,只要变压器离避雷器有一段距离,变压器所受冲击电压的最大值必然要超过避雷器的残压Uc5 , 有时会对变压器绝缘造成威胁,因此变压器与避雷器之间的安装距离l要进行限制,该距离不能太远；变压器上所受冲击电压的最大值Um。

Um?Uc5?2a?l/??Uc5?2a0?l （4-1） lmax?(Um?Uc5)/2a0 （4-2） 式中，波速?为定值；a为侵入波的时间陡度（kV/s）；a0为侵入波的空间陡度（kV/m）。

在平常的设计要求中,根据上述公式,只要距离l满足要求即认可,但是,随着变电站设备的老化,其耐雷水平或承受过电压的能力都会存在不同程度的下降,对变电站来说,最重要的设备是变压器,其承受过电压的能力相应低于其他设备,因此,在电气设备的绝缘配合中,通常应以变压器作为绝缘配合的核心,站内母线避雷器的安装,要尽可能做到与主变压器之间的距离最短；在一些变电站, 比如10 kV (35kV) 母线避雷器与TV 安装于同一间隔内,该间隔可以安装于该母线段的任何位置,但从其与主变最小距离考虑,该间隔尽可能做到挨着主变侧开关间隔安装,在实际设计、施工中也是容易做到的,对 …… 此处隐藏：1421字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……